Быстрое искусственное улучшение натуральных продуктов поможет в борьбе с супербактериями
Москва, 11:11, 09 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Токийского университета определили несколько многообещающих кандидатов на препараты для борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями. Команда разработала новую методику быстрого тестирования улучшения способности природных химикатов уничтожать патогены.
В лабораторных опытах 3 синтетические молекулы оказались в 4 раза эффективнее натурального предшественника, сообщает eurekalert.org. Последний при этом в 10 раз лучше справляется с метициллин-резистентным золотистым стафилококком, чем антибиотик ванкомицин.
«Наша техника быстрая, так как позволяет создавать тысячи новых молекул за один цикл», — сказал Хироаки Ито.
Сначала исследователи идентифицировали многообещающий природный антибиотик в образце почвы, взятом на острове Окинава. Вещество, лизоцин Е, имеет уникальный механизм уничтожения бактерий, в сравнении с существующими лекарствами. Даже МРЗС оказался беззащитен.
Лизоцин Е имеет сложную химическую структуру, напоминающую тамбурин, большое кольцо с 12 короткими боковыми цепочками. Формирующие их аминокислоты участвуют в работе молекулы. Замена природных компонентов альтернативами может повысить функциональность антибиотика.
«Мы хотим добиться улучшений, которых пока не достиг естественный отбор», — сказал Ито.
Специалисты сосредоточились на 4 цепочках. Они протестировали, как антибактериальную активность лизоцина Е могут улучшить 7 разных аминокислот. Все возможные комбинации требовали создания 2 401 синтетической версии модифицированного соединения.
Ученые изготовили все варианты одновременно. Каждая аминокислота наносилась на шарик. Их делили на 7 частей. Каждый раз ученые получали часть молекулы, где хотели заменить аминокислоту в боковой цепочке. Затем все шарики перемешивали, пока они не достигали локации следующего белкового элемента.
Из этой группы было выбрано 22 версии для дальнейших тестов. 11 модификаций лизоцина Е убивали бактерии лучше или так же, как оригинал. Ученые намерены продолжить исследование 3 наиболее эффективных версий.
Результаты исследования представлены в Nature Communications.
